一种N,S原位掺杂多孔碳的锂离子电池负极材料及制备方法技术

本发明专利技术涉及锂离子电池技术领域，且公开了一种N,S原位掺杂多孔碳的锂离子电池负极材料，原位掺杂法和高温碳化，制备得到N,S原位掺杂多孔碳作为锂离子电池的负极，N,S原位掺杂多孔碳具有丰富的孔隙结构，并且比表面积更高，N掺杂主要以吡啶氮、吡咯氮和石墨氮结构存在，吡啶氮可以在多孔碳基体中可以建立稳定碳骨架构型，并且产生丰富的空位，可以提高多孔碳负极的锂离子扩散系数和储锂容量，而石墨氮可以通过碳骨架的费米能级，提高碳负极的导电性，S掺杂可以拓宽碳层间距，产生结构缺陷，进一步提高多孔碳的孔隙结构和比表面积，使N,S原位掺杂多孔碳的锂离子电池负极材料具有更高的比容量和优异的倍率性能。

【技术实现步骤摘要】
一种N,S原位掺杂多孔碳的锂离子电池负极材料及制备方法
本专利技术涉及锂离子电池
，具体为一种N,S原位掺杂多孔碳的锂离子电池负极材料及制备方法。
技术介绍
锂离子电池在便携式电子产品、电动自行车、电动新能源汽车等方面具有广泛的应用，锂离子电池的能量密度和循环稳定性等性能，主要由正极材料和负极材料所决定，目前商业化的锂离子电池负极材料为石墨碳负极材料，但是石墨碳的了比容量较低，仅为370mAh·g-1，限制锂离子电池的应用领域，因此需要开发实际比容量高、倍率性能优异的碳负极材料，以满足锂离子电池的发展和需求。多孔碳材料具有良好的电化学性能，并且孔隙结构丰富、比表面积很高，脱锂和嵌锂位点丰富，有利于锂离子的传输和传输，是一种广泛研究的锂离子电池负极材料，并且通过杂原子如氮、硫、硼、磷等掺杂，可以调节多孔碳的电化学性质和孔道结构，是一种有效的多孔碳负极改性的策略。(一)解决的技术问题针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种N,S原位掺杂多孔碳的锂离子电池负极材料及制备方法，具有更高的比容量和优异的倍率性能。(二本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种N,S原位掺杂多孔碳的锂离子电池负极材料，其特征在于：所述N,S原位掺杂多孔碳的锂离子电池负极材料制备方法如下所示：/n(1)向蒸馏水溶剂中加入乳化剂十二烷基苯磺酸钠、丙烯腈、聚苯乙烯和氯甲基聚苯乙烯，超声分散均匀后置于恒温水浴锅中，加热至50-70℃，加入偶氮二异丁腈，反应2-5h，制备得到聚丙烯腈-聚苯乙烯嵌段共聚物；/n(2)向乙醇溶剂中加入聚丙烯腈-聚苯乙烯嵌段共聚物和硫脲，超声分散均匀后，加热至50-60℃，反应5-10h，制备得到硫脲接枝聚丙烯腈-聚苯乙烯嵌段共聚物；/n(3)将硫脲接枝聚丙烯腈-聚苯乙烯嵌段共聚物和氢氧化钾混合均匀，置于气氛炉中高温碳化，制备得到N,S原位...

【技术特征摘要】
1.一种N,S原位掺杂多孔碳的锂离子电池负极材料，其特征在于：所述N,S原位掺杂多孔碳的锂离子电池负极材料制备方法如下所示：
(1)向蒸馏水溶剂中加入乳化剂十二烷基苯磺酸钠、丙烯腈、聚苯乙烯和氯甲基聚苯乙烯，超声分散均匀后置于恒温水浴锅中，加热至50-70℃，加入偶氮二异丁腈，反应2-5h，制备得到聚丙烯腈-聚苯乙烯嵌段共聚物；
(2)向乙醇溶剂中加入聚丙烯腈-聚苯乙烯嵌段共聚物和硫脲，超声分散均匀后，加热至50-60℃，反应5-10h，制备得到硫脲接枝聚丙烯腈-聚苯乙烯嵌段共聚物；
(3)将硫脲接枝聚丙烯腈-聚苯乙烯嵌段共聚物和氢氧化钾混合均匀，置于气氛炉中高温碳化，制备得到N,S原位掺杂多孔碳；
(4)将N,S原位掺杂多孔碳、导电碳黑和胶黏剂聚偏氟乙烯按照质量比为8:1:1加入到N-甲基吡咯烷酮溶剂中，分散均匀后将浆料涂覆在铜箔集流体上，干燥并冲压成电极片，制备得到N,S原位掺杂多孔碳的锂离子电池负极材料。


2.根据权利要求1所述的一种N,S原位掺杂多孔碳的锂离子电池负极材料，其特征在于：所述步骤(1)中的恒温水浴锅包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈君飞，
申请(专利权)人：陈君飞，
类型：发明
国别省市：浙江;33